Két héttel ezelőtt a “Különleges témák” előadást a földközeli aszteroidák témájának szenteltem. Majdnem a 19. század végéig az addig felfedezett több mint 400 aszteroida mindegyike a Mars és a Jupiter közötti “fő aszteroidaövben” keringett, és az akkori csillagászok igencsak meglepődtek, amikor olyan aszteroidát találtak, amely egészen közel kerülhetett a Földhöz. Amint arról az előadásban beszéltem, az azóta eltelt másfél évszázad alatt felfedeztük, hogy meglehetősen nagy aszteroidapopuláció létezik a földközeli térben és a Naprendszer más régióiban is.
Az aszteroidát, amely ezt a paradigmaváltást előidézte, 1898. augusztus 13-án fedezte fel Gustav Witt a németországi Berlini Obszervatóriumban – egy fényképen, amelyet a (185) Eunike aszteroidáról készített asztrometriai céllal -, és ettől függetlenül még ugyanazon az éjszakán Auguste Charlois a franciaországi Nizzai Obszervatóriumban. A számításokból hamarosan kiderült, hogy egy kis, mérsékelten elnyúlt pályán (excentricitás 0,223) halad, amelynek periélje mindössze 1,76 év (21 hónap), és amely a perihélium idején 1,133 AU-ra, az aphélium idején pedig 1,783 AU-ra – valamivel a Mars pályáján túlra – viszi a Naptól. Ezekből a számításokból az is kiderült, hogy alkalmanként mérsékelten megközelítheti a Földet, sőt, 1894 januárjában, 4 és fél évvel a felfedezése előtt, mindössze 0,152 AU távolságra haladt el a Földtől. (Felfedezésekor valójában csak két hónappal volt túl az aféliumon.) Az újonnan felfedezett aszteroida a görög szerelem istene után az Erósz nevet kapta.
Az Erószról hamarosan kiderült, hogy fényességének rövid távú periodikus változásait mutatja, ami a forgásra és arra utal, hogy hosszúkás alakú. 1913-ra Solon Baley a Harvardon pontosan meghatározta a forgási periódust, amely mára már szilárdan 5 óra 16 percnek bizonyult. Fizikai méreteit mostanra pontosan meghatározták: 34 km x 11 km x 11 km, és amikor úgy tájékozódunk, hogy a “pólusra nézünk”, fényessége akár 1,5 magnitúdóval is változhat.
A felfedezése utáni első néhány évtizedben az Eros kulcsszerepet játszott a világegyetem egészének megértésében. Elég közel kerül a Földhöz ahhoz, hogy a különböző helyeken állomásozó megfigyelők mérhető parallaxist, és így pontos távolságot tudjanak meghatározni tőle. Kepler harmadik törvényének és Isaac Newton egyetemes gravitációs törvényének (amelyből Kepler harmadik törvénye levezethető) alkalmazásával ezután lehetőség nyílik a Föld/Hold rendszer teljes tömegének pontos becslésére, és – ami még alapvetőbb – a csillagászati egység pontos méretének pontos mérésére. Ez pedig szilárd alapot teremt a Naprendszerben lévő objektumok távolságának meghatározásához, valamint a közeli csillagok parallaxisméréséhez és az ebből következő távolságmeghatározáshoz. Ezek az első “lépcsőfokok” a “kozmikus létrán”, amelyek segítségével aztán az egész világegyetemben lévő objektumok távolsága meghatározható.
Az Eros 1900 decemberében mérsékelten közelítette meg a Földet (0,315 AU), és Arthur Hinks a Cambridge-i Egyetemről az akkor kapott parallaxismérések segítségével meglehetősen pontos AU-meghatározást tudott végezni. Amikor az Eros 1931 januárjában a felfedezés utáni első földközeli találkozását (0,174 AU) végrehajtotta, Harold Spencer Jones brit csillagász (aki hamarosan Astronomer Royal, a greenwichi Királyi Obszervatórium igazgatója lett) meglehetősen nagy mértékben tudta finomítani az egy AU pontos meghatározását. Ez a meghatározás maradt az AU meghatározó értéke mindaddig, amíg a radarmérések az 1960-as évek végén, majd az űreszközök mérései fel nem váltották. Az AU pontos értékét mára 149 597 870,7 km (92 955 807,3 mérföld) nagyságban határozták meg.
1975. január 23-án az Eros 0,151 AU távolságra haladt el a Földtől, ami a legközelebb volt bolygónkhoz felfedezése óta, és közben 7. magnitúdóssá vált. Ez a találkozás tette lehetővé a forgási periódus addigi legpontosabban meghatározott értékeit, valamint az Eros fizikai méreteinek meghatározását. Még a legközelebbi megközelítését követő estén az Eros elfedte a 4. magnitúdós Kappa Geminorum csillagot, ami az egyik legkorábbi és legnagyobb nyilvánosságot kapott ilyen jellegű esemény volt; az elfedést sikeresen megfigyelték Massachusetts és Connecticut államokból, és többek között ez az esemény értékes tanulságokkal szolgált az ilyen események előrejelzésének művészetében.
Az Eros 1975-ös Földközeledése számomra személyesen is fontos esemény volt, mivel a szó szoros értelmében ez hozta létre a “kitörési” csillagászati tanulmányomat. Akkoriban a gimnázium 11. osztályába jártam, és a helyi amatőrcsillagász Phil Simpson – aki másfél éve hunyt el – mentorálásával sikerült bejutnom a helyi iskolai körzet csillagvizsgálójába (ahol egy 32 cm-es reflektor volt), és az ő javaslatára több tudományos megfigyelést végeztem az Erószról. Ezek közé tartozott a forgási periódusának mérése a fényességváltozások megfigyelésén keresztül, a fényességparamétereinek meghatározása, és még a Kappa Geminorum fedési pályáját is megpróbáltam megjósolni. Vizsgálataimat beneveztem a Science Fair versenyre, és nagy örömömre a helyi, regionális és állami tudományos vásárokon a Föld- és űrtudományok osztályában első helyezést értem el, valamint számos más díjat is nyertem. Ennél is fontosabb volt, hogy találkozhattam Herb Beebe-vel, az Új-Mexikói Állami Egyetem csillagászati tanszékének akkori elnökével (aki a regionális vásár egyik zsűritagja volt); az ezt követő beszélgetésünkből hosszú távú barátság lett, ami viszont nem elhanyagolható szerepet játszott abban, hogy több mint egy évtizeddel később úgy döntöttem, az NMSU-n fogok diplomázni. Egyébként a tudományos kiállítási projektemben egy feketére festett és egy madárfürdő talapzatára szerelt farönköt mutattam be Erosz ábrázolására; ezzel akartam demonstrálni mind Erosz hosszúkás alakját, mind pedig sötét felületét.
A 20. század vége felé az Erósz ismét bekerült a hírekbe, mivel a NASA NEAR (Near Earth Asteroid Rendezvous) missziójának célpontja volt – később “NEAR Shoemaker”-re nevezték át a neves bolygógeológus, Eugene “Gene” Shoemaker tiszteletére, aki 1997 júliusában autóbalesetben vesztette életét. A NEAR Shoemaker 1996. február 17-én indult a floridai Cape Canaveralról, és miután 1997. június 23-án találkozott a Mathilde (253) főövi aszteroidával, majd 1998. január 23-án gravitációs segítséggel elrepült a Föld mellett, a tervek szerint 1999 januárjában érkezett volna az Eroshoz és állt volna pályára az Eros körül. Sajnos egy 1998 decemberében megszakadt hajtómű-égetés miatt ezt egy évvel el kellett halasztani, bár a NEAR Shoemaker később, decemberben képes volt egy távoli (3800 km-es) elrepülésre az Eros mellett.
A NEAR Shoemaker 2000 februárjában érkezett az Eroshoz, és február 14-én sikeresen pályára állt körülötte. A következő tizenkét hónapban a NEAR Shoemaker különböző távolságokban és pályakonfigurációkban keringett az Eros körül, és eközben kiterjedten fényképezte és feltérképezte a felszínt, valamint számos tudományos mérést végzett. A felvételeken sok más jellegzetesség mellett egy nagy kráter is látható, amelyet azóta Charlois Regio-nak neveztek el, és amely a jelek szerint egy körülbelül egymilliárd évvel ezelőtti becsapódás következménye; ez az esemény tűnik felelősnek az Eros felszínén szétszórt nagy sziklákért, valamint azért, hogy a felszín jelentős részén nincsenek kisebb kráterek. Egy év elteltével, amikor a NEAR Shoemaker már kezdett kifogyni a manőverező üzemanyagkészletéből, 2001. február 12-én leereszkedett az Eros felszínére, és puha leszállást hajtott végre a felszínre – ezzel az első űreszközzé vált, amely sikeres puha leszállást hajtott végre egy aszteroidára vagy más kis égitestre. Még két hétig folytatta az adatátvitelt, mielőtt leállították.
Azóta az Eros két további, kissé közeli megközelítést hajtott végre a Földhöz: az egyik 2012. január 31-én 0,179 AU, a másik pedig 2019. január 15-én 0,209 AU volt. Jó ideig nem közelíti meg újra a Földet, bár viszonylagos közelsége és nagy mérete miatt megfelelő körülmények között gyakran mégis különösebb nehézség nélkül észlelhető; például 13. magnitúdós lesz, és elérhető a reggeli égbolton, amikor idén november elején perihéliumban lesz, és 12. magnitúdós lesz, amikor legközelebb oppozícióban lesz, 2021 június közepén, amikor három hónapra lesz az aphéliumtól.
Az Erósz legközelebb 2056. január 24-én közelíti meg ismét a Földet, amikor 0,150 AU-ra fog elhaladni bolygónktól – valamivel közelebb, mint 1975-ös megközelítése. Akkor 97 éves lennék, és amikor középiskolás koromban felhívtam erre néhány természettudományos érdeklődésű barátom figyelmét, egyikük tréfásan azt válaszolta, hogy akkor talán csinálhatnék még egy Science Fair projektet erről. Azt hiszem, ezt majd meglátjuk… De talán az akkori diákok elvégezhetnék a saját vizsgálataikat az Erószról, amikor az közeledik. És talán néhányan közülük még arra is képesek lennének, hogy elutazzanak hozzá, és megfigyeléseket végezzenek a felszínéről…
Még több a 4. hétről:
Ez a hét a történelemben A hét üstököse Ingyenes PDF letöltés Fogalomtár
Jég és kő 2020 Főoldal